流体力学试题及答案解析Word下载.docx
《流体力学试题及答案解析Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学试题及答案解析Word下载.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
A.总体积
B.总质量
C.总比容
D.总压强
5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机（如图一所示），原设计操纵方法是：
从B管进高压油，A管排油时平台上升（图一的左图）；
从A管进高压油，B管排油时平台下降。
在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管（图一的右图）。
请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?
你的判断：
（
A.可以
B.不能动作
C.能升不能降
D.能降不能升
6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计（如图二），当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm（Hg），如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。
则△h应为（
A.△h=-760mm（Hg）
B.△h=0mm（Hg）
C.△h=760mm（Hg）
D.△h=1520mm（Hg）
7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为（
A.定常流
B.非定常流
C.非均匀流
D.均匀流
8.流体在流动时，根据流体微团（
）来判断流动是有旋流动还是无旋流动。
A.运动轨迹是水平的
B.运动轨迹是曲线
C.运动轨迹是直线
D.是否绕自身轴旋转
9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线（
A.重合
B.相交
C.相切
D.平行
10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是（忽略活塞重量）（
A.F1=F2=F3
B.F1>
F2>
F3
C.F1<
F2<
D.F1=F3>
F2
11.三个容积完全相等的容器，联接如图示，先将阀门a,b关闭，阀门c开启。
压强计p指示为0。
将容器I充入压缩空气，绝对压强为300KPa，容器Ⅲ抽成真空度为30KPa。
先关闭阀门c,再开启阀门a和b。
这时，压强计p的读数应该是（设当地大气压是100KPa）
A.56.7KPa
B.76.7KPa
C.90.0KPa
D.110.0Kpa
12.下列说法中，正确的说法是（
A.理想不可压均质重力流体作定常或非定常流动时，沿流线总机械能守恒
B.理想不可压均质重力流体作定常流动时，沿流线总机械能守恒
C.理想不可压均质重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒
D.理想可压缩重力流体作非定常流动时，沿流线总机械能守恒
13.在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（
A.+Z=C
B.p=C
C.+
D.+Z+
14.当圆管中流体作层流流动时，动能修正系数α等于（
A.1
B.2
C.3
D.2000
15.如图所示，容器若依次装着水与汽油，假定二者均为理想流体，且H=常数，液面压强为
大气压，则从管口流出的水与汽油之间的速度关系是（
A.v水>
v油
B.v水<
v油
C.v水=v油
D.难以确定的
16.粘性流体绕流平板时，边界层内的流态由层流转变为紊流的临界雷诺数Rexcr值为（
A.2000
B.2000～13800
C.5×
105～3×
106
D.2×
105
17.当某管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re的增大，其沿程损失
系数λ将（
A.增大
B.减小
D.增大或减小
18.水自水箱经管路流出如图所示，若把管路阀门再关小一些，则在阀门前后的测压管1与2的液面高度变化将是（
A.h1升高，h2降低
B.h1降低，h2升高
C.h1与h2都降低
D.h1与h2都升高
19.流体在管内作层流流动时，其沿程损失hf值与断面平均流速v的（
）次方成正比。
B.1.75
C.1.75～2
D.2
20.管路水力计算中的所谓长管是指（
A.长度很长的管路
B.总能量损失很大的管路
C.局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路
D.局部损失与沿程损失均不能忽略的管路
二、名词解释（每小题2分，共10分）
21.流体的密度
22.等压面
23.定常流动
24.水力光滑管与水力粗糙管
25.气体一维定常等熵流动的极限状态
三、简答题（每小题5分，共20分）
26.混合气体密度如何计算，并列出计算公式。
27.对于静止液体，当作用在液体上的质量力仅有重力时，则液体中的哪些面是等压面?
28.什么是有效截面?
流道中流线互相平行时，有效截面形式如何?
29.什么是紊流的时均速度?
写出紊流时均速度轴向分量的定义式，指出式中各符号的含义。
四、计算题（50分）
30.（6分）飞机在10000m高空（T=223.15K,p=0.264bar）以速度800km/h飞行，燃烧室的进口扩压通道朝向前方，设空气在扩压通道中可逆压缩，试确定相对于扩压通道的来流马赫数和出口压力。
（空气的比热容为Cp=1006J/（kg·
K），等熵指数为k=1.4，空气的气体常数R为287J/（kg·
K））
31.（6分）一截面为圆形风道，风量为10000m3/h，最大允许平均流速为20m/s，
求：
（1）此时风道内径为多少?
（2）若设计内径应取50mm的整倍数，这时设计内径为多少?
（3）核算在设计内径时平均风速为多少?
32.（7分）离心式风机可采用如图所示的集流器来测量流量，已知风机入口侧管道直径d=400mm,U形管读数h=100mmH2O，水与空气的密度分别为ρ水=1000kg/m3，ρ空=1.2kg/m3，忽略流动的能量损失，求空气的体积流量qv。
33.（7分）要为某容器底部设计一个带水封的疏水管，结构如图示：
容器内部的压强值，最高时是表压强pe=1500Pa,最低时是真空值pv=1200Pa,要求疏水管最高水位应低于容器底部联接法兰下a=0.1m，最低水位应在疏水管口上b=0.2m（水密度ρ=1000kg/m3，重力加速度g=9.8m/s2）
（1）疏水管长度L。
（2）水封水面到疏水管口的深度H。
34.（12分）有一水平放置的90°
渐缩弯管，管内径d1=15cm,d2=7.5cm,入口处平均流速v1=2.5m/s,表压强p1=6.86×
104Pa，若不计阻力损失，求水流对弯管的作用力。
水的密度ρ=1000kg/m3。
35.（12分）用虹吸管输水，如图所示，已知：
水位差H=2m,管顶高出上游水位h=1m，虹吸管内径d=200mm，管长为LAB=3m,LBC=5m,LCD=4m,管路沿程损失系数λ=0.026，局部损失系数有：
管路进口滤网（带底阀）一个，ζ滤网=12,B、C两处90°
圆弯两个，每个ζ弯头=0.5，管路出口ζ出口=1.0，水的密度ρ=1000kg/m3。
试求：
（1）虹吸管的流量qv。
（2）虹吸管中压强最低点的位置及其真空值。
全国2002年4月高等教育自学考试
工程流体力学试题参考答案
课程代码：
02250
一、单项选择题（每小题1分，共20分）
1.D
2.D
3.A
4.A
5.A
6.C
7.A
8.D
9.C
10.A
11.A
12.B
13.A
14.B
15.C
16.C
17.C
18.A
19.A
20.C
21.单位体积流体的质量。
22.在流体中压强相等的点组成的面称为等压面。
23.流场中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关，称作定常流动。
24.流体在管内作紊流流动时，用符号△表示管壁绝对粗糙度，δ0表示粘性底层的厚度，则当
δ0>
△时，叫此时的管路为水力光滑管。
δ0<
△时，叫此时的管路为水力粗糙管。
25.在绝热流动的过程中，气流的绝对压强与热力学温度为零，气流的总能量全部转化
为宏观运动的动能的状态。
26.可按各种气体所占气体总体积的百分数来计算。
ρ=1ρ1+2ρ2+3ρ3+…+nρn=
i—各组成气体所占混合气体总体积的百分数；
ρi—各组成气体的密度，kg/m3；
ρ—混合气体密度，kg/m3
27.属于等压面的是以下水平面。
（1）自由表面（或气液分界面）。
（2）两种不互溶液体的交界面。
（3）液体内能互相连通（或不被隔断）的同一种液体内的各水平面。
28.
（1）在流场中（或流道中）存在这样横截面，穿过该截面的每一条流线均与该截面垂直，这样的横截面称为有效截面（又称过流截面）。
（2）当流线互相平行时，有效截面为平面。
当流线互相不平行时，有效截面为曲面。
29.紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度。
式中：
t△—初始时刻
T—时间间隔
u—瞬时速度—时均速度
四、计算题（共50分）
30．T0=T∞+
=247.69K
M∞=
P0=p∞
=0.264
31.依连续方程（ρ=C）v1A1=v2A2=qv
1.v1
d1==0.42m=420mm
2.设计内径应取450mm为50mm的9倍，且风速低于允许的20m/s
3.在设计内径450mm时，风速为
32.由伯努利方程
0+0+0=+0+
得v=
由静力学方程p+ρ水gh=0p=-ρ水gh代入
得v==40.43m/s
qv=v
33.根据流体静力学基本方程
表压强pe=ρgh或h=
在最高压强时，管内水面应低于O-O面
h1==
在最低压强时，管内水面应高于0-0面
h2==
故疏水管长度
L=a+h2+h1+b=0.1+0.122+0.152+0.2=0.574m
水封水面到疏水管口深度
H=h1+b=0.153+0.2=0.353m
答：
疏水管长度应为0.574m，水封水面到
升级会员 